課程內(nèi)容
高中物理第十六章第4課《碰撞》(選修3-5)
一、歷史上對碰撞物體的研究
最早發(fā)表有關(guān)碰撞問題研究成果的是捷克布拉格大學(xué)校長。物理學(xué)教授馬爾西,他在1639年發(fā)表的《運動的比例》中得出一些碰撞的結(jié)論。隨后著名的物理學(xué)家如伽利略、馬略特、牛頓、笛卡爾、惠更新等都先后進行一系列的實驗總結(jié)出碰撞規(guī)律,為動量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。
二、生活中的各種碰撞現(xiàn)象
撞車
打樁機打樁
釘釘子
三、碰撞的形式
1.正碰:碰撞時速度沿著連心線方向。(對心碰撞)
2.斜碰:碰撞前的速度方向不在兩球的連心線上,碰后二者速度都發(fā)生變化。(非對心碰撞)
四、彈性碰撞和非彈性碰撞
1.碰撞:兩個或兩個以上的物體在相遇的極端時間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用。其特點是:相互作用時間短,作用力變化快和作用力的大。因此其他外力可以忽略不計。
2.彈性碰撞:兩物體碰撞后形變能完全恢復(fù),則沒有能量損失,碰撞前后兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的動能相等,這樣的碰撞稱為彈性碰撞。
3.非彈性碰撞:若兩物體碰撞后它們的形變不能完全恢復(fù)原狀,這時將有一部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,碰撞前后系統(tǒng)的動能不再相等,我們稱這樣的碰撞為非彈性碰撞。
4.完全非彈性碰撞:兩物體碰撞后粘合在一起,這時系統(tǒng)動能損失最大,這樣的碰撞稱為完全非彈性碰撞。
一維彈性碰撞的分析討論:
根據(jù)系統(tǒng)動量,動能的特點:
m1v1=m1v1'+m2v2'
1/2m1v12=1/2m1v1'2+1/2m2v2'2
解得:V1’=(m1-m2)/(m1+m2).v1
V2'=2m1/(m1+m2).v1
分析討論:
1.m1=m2時,v1'=0 v2'=v1
2.m1≥m2時,v1'=v1 v2'=2v1
3.m1≤m2時,v1'=-v1 v2'=0
五、散射
宏觀粒子碰撞和微觀粒子碰撞的區(qū)別
直接接觸----不一定直接接觸
散射---微觀粒子碰撞
а 粒子散射
實驗?zāi)M圖
小結(jié)
碰撞分類:
彈性碰撞和非彈性碰撞
正碰和斜碰
一維彈性碰撞分析討論
散射--微觀粒子作用
作業(yè):課后“問題與練習(xí)”